(57)【要約】【課題】  化学的安定性が高く、かつ、電子放出材料として使用できる窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤー及びその製造方法を提供する。【解決手段】  窒素ガス雰囲気中で珪素粉末を加熱することにより窒化珪素ナノワイヤーを合成し、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で、ホウ素と窒素と酸素とから成る化合物及び酸化ホウ素の混合物を加熱することによって、窒化珪素ナノワイヤーを窒化ホウ素ナノシートで被覆する。この窒化珪素はα型六方晶系窒化珪素ナノワイヤーであり、六方晶系窒化ホウ素ナノシートで被覆される。六方晶系窒化ホウ素ナノシートは、角部の数が増加するため放射中心が増加し、ディスプレイや電子ビーム露光装置の冷陰極として優れた電界放射特性が得られる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
α型六方晶系窒化珪素ナノワイヤーが、六方晶系窒化ホウ素ナノシートで被覆されていることを特徴とする、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤー。
【請求項２】
窒素ガス雰囲気中で珪素粉末を加熱することにより窒化珪素ナノワイヤーを合成し、
次に、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で、ホウ素と窒素と酸素とから成る化合物及び酸化ホウ素の混合物を加熱することによって、上記窒化珪素ナノワイヤーを窒化ホウ素ナノシートで被覆することを特徴とする、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項３】
加熱炉に、それぞれ、珪素粉末を入れた坩堝と、ホウ素と窒素と酸素とから成る化合物及び酸化ホウ素粉末の混合物を入れた坩堝と、を配置し、
窒素ガスを流しながら、上記珪素を１３５０〜１５５０℃の温度範囲で加熱して窒化珪素ナノワイヤーを合成し、
次に、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で、ホウ素と窒素と酸素とから成る化合物及び酸化ホウ素粉末の混合物を１４００〜１８００℃の温度範囲で加熱することによって、上記窒化珪素ナノワイヤーを窒化ホウ素ナノシートで被覆することを特徴とする、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項４】
前記混合物中のホウ素と窒素と酸素とから成る化合物と酸化ホウ素粉末との重量比は、８０：２０〜９５：５の範囲であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項５】
前記混合物と前記珪素粉末との重量比は、３：１〜１：２の範囲であることを特徴とする、請求項２〜４の何れかに記載の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項６】
前記珪素の加熱時間は、３０分以上６０分以下であることを特徴とする、請求項２〜５の何れかに記載の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項７】
前記ホウ素と窒素と酸素とから成る化合物及び酸化ホウ素の混合物の加熱時間は、３０分以上９０分以下であることを特徴とする、請求項２〜５の何れかに記載の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項８】
前記珪素の加熱時に流す窒素ガスの流量は、０．５リットル／分以上１．５リットル／分以下であることを特徴とする、請求項２〜５の何れかに記載の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【請求項９】
前記混合ガスにおいて、前記窒素ガスの流量は１リットル／分以上２リットル／分以下であり、前記アンモニアガスの流量は０．０２リットル／分以上０．２リットル／分以下であることを特徴とする、請求項２〜５の何れかに記載の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた電界放出特性を有し、ディスプレイ装置の冷陰極等に利用可能な、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブなどのように、ナノメートルサイズに材料を微小化すると、その曲率半径が小さくなることで、同じ重量当たりの角部の数が増加するため、放射中心が増加し、優れた電界放射特性を示すようになる（例えば、非特許文献１〜４参照）。
窒化ホウ素（ＢＮ）はバンドギャップ（六方晶では５．５ｅＶ、立方晶では約６．４ｅＶ）が広く、化学的に不活性で、熱安定性及び熱伝導性の優れた材料であり、電子放出材料として有望である（例えば、非特許文献５，６参照）。また、窒化ホウ素は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノコーン、ナノケーブル、樹状構造物等の色々な形状が知られている（例えば、非特許文献７〜１２参照）。
一方、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）は、機械的及び熱的性質の優れた材料であり、信頼性の高い基板材料への応用が有望視されている。
【０００３】
このようなカーボンや窒化ホウ素のナノチューブなどのナノ構造物をディスプレイの電界電子放出電極、所謂冷陰極として用いる場合には、これらのナノチューブを陰極となる基板に配置する必要がある。そして、所定の陰極面積においてその密度を一定にするなどの加工技術が要求される。
しかしながら、重量当たりの角部の数を多くできる窒化ホウ素のナノシートを、基板となる窒化珪素などのナノワイヤーに被覆することができないという課題を有している。
【０００４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｔ．Ｌ．Ｔｈｏｎｇ他、２００１年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９巻２８１１頁
【非特許文献２】Ｙ．Ｂ．Ｌｉ他、２００３年、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１５巻１２９４頁
【非特許文献３】Ｙ. Ｌｅｅ他、２００２年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１巻７４５頁
【非特許文献４】Ｄ．Ｎ．Ｄａｖｙｄｏｖ他、１９９９年、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．８６巻３９８３頁
【非特許文献５】Ｒ．Ｗ．Ｐｒｙｏｒ、１９９６年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６８巻１８０２頁
【非特許文献６】Ｔ．Ｓｕｇｉｎｏ他、２００２年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８０巻３６０２貢
【非特許文献７】Ｎ．Ｇ．Ｃｈｏｐｒａ他、１９９５年、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２６９巻９６６頁
【非特許文献８】Ａ．Ｌｏｉｓｅａｕ他、１９９６年、Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．７６巻４７３７頁
【非特許文献９】Ｙ．Ｃｈｅｎ他、１９９９年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４巻２９６０頁
【非特許文献１０】Ｏ．Ｓｔｅｐｈａｎ他、１９９４年、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２６６巻１６８３頁
【非特許文献１１】Ｈ．Ｔｅｒｒｏｎｅｓ他、２００２年、Ｃａｒｂｏｎ、４０巻１６６５頁
【非特許文献１２】Ｗ．Ｑ．Ｈａｎ他、２００２年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１巻５０５１頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、化学的に不活性で、すなわち、化学的安定性が高く、かつ、電子放出材料として使用できる窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤー及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーは、α型六方晶系窒化珪素ナノワイヤーが、六方晶系窒化ホウ素ナノシートで被覆されていることを特徴とする。
この構成によれば、α型六方晶系窒化珪素ナノワイヤー上の六方晶系窒化ホウ素ナノシートはナノサイズであるので、角部の数が増加するため放射中心が増加し、優れた電界放射特性を示し、ディスプレイや電子ビーム露光装置の冷陰極材料として使用できる。また、六方晶系窒化ホウ素ナノシートは、窒化珪素ナノワイヤーの表面に成長しているので、化学的安定性が極めて高い。
【０００７】
本発明の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの製造方法は、窒素ガス雰囲気中で珪素粉末を加熱することにより窒化珪素ナノワイヤーを合成し、次に、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で、ホウ素と窒素と酸素とから成る化合物（以下、適宜、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物と呼ぶ）及び酸化ホウ素の混合物を加熱することによって、窒化珪素ナノワイヤーを窒化ホウ素ナノシートで被覆することを特徴とする。
具体的には、加熱炉に、それぞれ、珪素を入れた坩堝と、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物及び酸化ホウ素の混合物を入れた坩堝とを配置し、窒素ガスを流しながら、珪素を１３５０〜１５５０℃の温度範囲で加熱して窒化珪素ナノワイヤーを合成し、次に、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガス雰囲気中で、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物及び酸化ホウ素の混合物を１４００〜１８００℃の温度範囲で加熱することによって、窒化珪素ナノワイヤーを窒化ホウ素ナノシートで被覆する。
上記方法において、混合物中のＢ−Ｎ−Ｏ化合物と酸化ホウ素粉末との重量比は、好ましくは、８０：２０〜９５：５の範囲である。
混合物と珪素粉末との重量比は、好ましくは、３：１〜１：２の範囲である。珪素の加熱時間は、好ましくは、３０分以上６０分以下である。Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物及び酸化ホウ素の混合物の加熱時間は、好ましくは、３０分以上９０分以下である。
珪素の加熱時に流す窒素ガスの流量は、好ましくは、０．５リットル／分以上１．５リットル／分以下である。
また、混合ガスにおいて、好ましくは、窒素ガスの流量は１リットル／分以上２リットル／分以下であり、アンモニアガスの流量は０．０２リットル／分以上０．２リットル／分以下である。
この方法によれば、珪素を窒化して窒化珪素ナノワイヤーを合成し、この表面に窒化ホウ素ナノ構造物が成長する。この窒化ホウ素ナノ構造物は、結晶性六方晶系窒化ホウ素ナノシートである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤー及びその製造方法によれば、α型六方晶系窒化珪素ナノワイヤー上の六方晶系窒化ホウ素ナノシートはナノサイズであるので、角部の数が増加するため放射中心が増加する。したがって、この窒化珪素ナノワイヤー上の窒化ホウ素ナノシートをディスプレイや電子ビーム露光装置の冷陰極に用いれば、優れた電界放射特性が得られる。また、窒化ホウ素は六方晶系窒化ホウ素ナノシートであり、窒化珪素ナノワイヤーの表面に成長しているので、化学的安定性が極め
て高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーを製造する装置の一例を示す模式図である。この装置を例に製造方法を説明する。
図において、縦型高周波誘導加熱装置１は、反応管２の周囲に、上部誘導加熱コイル３及び下部誘導加熱コイル４を有している。そして、珪素粉末５を入れた第１の坩堝６と、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物と酸化ホウ素との混合物７を入れた第２の坩堝８とを、それぞれ、反応管２の上部及び下部に配置している。
第１の坩堝６及び第２の坩堝８が、それぞれ、上部誘導加熱コイル３及び下部誘導加熱コイル４で加熱される。矢印９はＢ−Ｎ−Ｏ化合物蒸気を表している。また、矢印１０は反応管２に供給される、窒素ガス、または、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガスを表している。
ここで、加熱装置には、高周波誘導加熱法を利用した高周波誘導加熱炉を用いるのが好ましいが、この場合、縦型に限らず横型でもよい。また、加熱装置は、高周波誘導加熱に限らず、坩堝７，８を所定の温度に加熱できるランプ加熱や抵抗加熱による加熱装置でもよい。
【００１０】
図１の装置を用いて窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーを製造する方法を説明する。
初めに、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物粉末を作製しておく。Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物の粉末は、例えば、後に詳細に説明するように、ホウ酸とメラミンから合成できる。
珪素粉末５と、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物粉末及び酸化ホウ素粉末の混合物７と、を図１に示したように配置する。最初に、窒素ガス１０を流し、上部誘導加熱コイル３で珪素粉末５を加熱して、窒化珪素ナノワイヤーを合成する。
次に、下部誘導加熱コイル４でＢ−Ｎ−Ｏ化合物粉末及び酸化ホウ素粉末の混合物７を加熱してホウ素、酸素、窒素からなる化合物蒸気（以下、適宜、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物蒸気と呼ぶ）９を生成し、かつ、窒素ガスとアンモニアガスの混合ガス１０を流す。一定時間この状態を保持し、窒化珪素ナノワイヤー上に窒化ホウ素ナノシートを堆積させることで、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーを得る。
【００１１】
最初の窒化珪素ナノワイヤーの合成温度は１３５０℃〜１５５０℃の範囲が好ましく、１５５０℃で十分であり、これ以上の温度ではＢ−Ｎ−Ｏ化合物粉末の蒸発も起こる可能性があり、好ましくない。
また、このときの加熱時間は０．５時間〜１．０時間の範囲が好ましく、１時間で十分に反応が進行するので、これ以上の時間をかける必要はない。０．５時間未満では収量が低下する。
さらに、このときの窒素ガスの流量は毎分０．５〜２リットルの範囲が好ましく、２リットル／分以上の流量では生成物が坩堝外へ吹き飛ばされてしまうので好ましくない。そして、０．５リットル／分未満の流量では窒化珪素ナノワイヤーを十分に形成することができない。
【００１２】
窒化珪素ナノワイヤー上に窒化ホウ素ナノシートを被覆する次の段階の加熱温度は１４００℃〜１８００℃の範囲が好ましく、１８００℃で十分に蒸発と反応が進行するので、これ以上の温度にする必要はない。また、１４００℃未満の温度では窒化ホウ素ナノシート形成のためのＢ−Ｎ−Ｏ化合物粉末が十分に蒸発しない。
このときの加熱時間は０．５時間〜１．５時間の範囲が好ましく、１．５時間で十分に反応が進行するので、これ以上の時間をかける必要はない。また、０．５時間未満の加熱時間では窒化ホウ素ナノシートの収量が低下する。
また、窒素ガスの流量は１〜２リットル／分の範囲が好ましく、２リットル／分以上の流量では生成物が散逸してしまう。１リットル／分未満の流量では窒化ホウ素ナノシートの収量が低下する。
さらに、アンモニアガスの流量は０．０２リットル／分〜０．２リットル／分の範囲が好ましく、０．２リットル／分以上の流量では非晶質の窒化ホウ素になり、０．０２リットル／分未満の流量では窒化ホウ素ナノシートの収量が低下する。
【００１３】
上記の操作において、混合物７中のＢ−Ｎ−Ｏ化合物粉末と酸化ホウ素粉末との重量比は８０：２０〜９５：５の範囲が好ましい。
Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物粉末の重量がこの範囲よりも多いと、目的の窒化ホウ素ナノシートが得られず、ナノチューブやナノ粒子が生成する。Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物粉末の重量がこの範囲よりも少ない場合は、結晶性の窒化ホウ素ナノシートの代わりに非晶質の窒化ホウ素が得られる。
【００１４】
また、混合物７全体と珪素粉末５との重量比は３：１〜１：２の範囲が好ましく、混合物７の重量がこの範囲よりも多いと、窒化ホウ素ナノシートが凝集してしまう。そして、混合物７の重量がこの範囲よりも少ない場合は窒化珪素ナノワイヤーの全面が窒化ホウ素ナノシートで完全に覆われない。
生成された、窒化珪素ナノワイヤー及びその上の窒化ホウ素ナノシートは、坩堝６の内壁に析出し、肉眼では白色のスポンジ状の物質に見える。
【００１５】
上記の製造方法によれば、単結晶のα型六方晶系窒化珪素ナノワイヤーが得られ、この表面に窒化ホウ素ナノシートが成長し、窒化珪素ナノワイヤーを被覆する。この窒化ホウ素ナノシートは六方晶系窒化ホウ素ナノシートである。この窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーは、後述するように、長さが数十μｍ（マイクロメートル）で、直径が約２００ｎｍ（ナノメートル）であり、例えばカーボンナノチューブなどのナノチューブよりも長さ及び直径が大きくなるので、取り扱いが容易となる。このため、この材料を用いた冷陰極の形成が容易にできる。
【実施例】
【００１６】
次に、実施例に基づいて詳細に説明する。
初めに、Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物粉末を次のようにして合成した。
１０００ｃｍ3 の水に０．４モル（ｍｏｌ）のホウ酸を１００℃で溶解し、この溶液に０．２モルのメラミンを徐々に添加し、添加終了後、室温に冷却して２日間放置し、白色粉末を沈殿させた。白色粉末を乾燥後、さらに脱水するため、空気中で５００℃、２時間加熱後、窒素中で８００℃、１時間加熱して、化学式Ｂ4 Ｎ3 Ｏ2 Ｈで表される黄色の化合物粉末を得た。
さらに、この黄色化合物を空気中で６００℃、２時間焼成して酸素含有量の高い白色のＢ−Ｎ−Ｏ化合物粉末を得た。
【００１７】
次に、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーを、次のようにして合成した。
ホウ酸とメラミンから合成したＢ−Ｎ−Ｏ化合物粉末１．８ｇと和光純薬工業（株）製の酸化ホウ素粉末（純度９９％）０．２ｇと、の混合物７をグラファイト坩堝８に入れ、この坩堝８を図１に示した縦型高周波誘導加熱装置１の図示しないサセプターに取り付けた。
和光純薬工業（株）製の珪素粉末５（純度９９．９％）１ｇを窒化ホウ素坩堝６に入れ、グラファイト坩堝８の上方に配置した。縦型高周波誘導加熱装置１内に窒素ガス１０を１．５リットル／分の流量で流しながら、１５００℃で３０分間加熱した。
【００１８】
引き続き、ガス１０として窒素ガス１．５リットル／分及びアンモニアガス０．０５リットル／分の流量で流しながら、１７５０℃で１時間加熱した。加熱終了後、アンモニアガスの供給を止め、窒素ガスだけを流しながら室温まで冷却した。窒化ホウ素坩堝６の内壁に、白色のスポンジ状物質が０．５ｇ堆積した。
【００１９】
図２は、実施例で合成した堆積物の走査型電子顕微鏡像を示す図である。図２から、合成した堆積物は、長さが数十μｍ（マイクロメートル）で、直径が約２００ｎｍ（ナノメートル）であることが分かる。
【００２０】
図３は、実施例で合成した堆積物の透過型電子顕微鏡像を示す図である。図３から、ナノワイヤーの両側に、数ｎｍの非常に薄いシート状物が突き出していることが分かる。
【００２１】
図４は、実施例で合成した堆積物のナノワイヤー部のエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）による測定結果を示す図である。図の縦軸はＸ線強度（任意目盛り）を示し、横軸はＸ線のエネルギー（ｋｅＶ）を示している。図のＥＤＸスペクトルから、ナノワイヤーの組成は珪素と窒素からなり、その組成分析から窒化珪素であることが分かる。なお、銅のピークは試料作製のために用いた銅グリッドに由来するものである。
【００２２】
図５は、実施例で合成した窒化珪素ナノワイヤー上の突き出している部分のシート状物の電子線エネルギー損失分光装置（ＥＥＬＳ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｌｏｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）による測定結果を示す図である。図の縦軸は電子エネルギー強度（任意目盛り）を示し、横軸は損失エネルギー（ｅＶ）を示している。図のＥＥＬＳスペクトルから、窒化珪素ナノワイヤー上の突き出している部分のシート状物質の組成が窒化ホウ素であることが確認された。
【００２３】
さらに、電子線回折測定の結果から、ナノワイヤー部分は格子定数ａ＝０．７７ｎｍ、ｃ＝０．５６ｎｍを有する単結晶のα型窒化珪素であることが分かった。また、ナノシート部分は面間距離０．３３ｎｍを有する六方晶系窒化ホウ素ナノシートであることが分かった。これにより、実施例で合成した堆積物は、α型六方晶系窒化珪素ナノワイヤーが、六方晶系窒化ホウ素ナノシートで被覆されている、即ち、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーであることが分かった。
【００２４】
図６は、実施例で得られた窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの電界放出による電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）の測定結果を示す図である。図において、横軸は印加電圧（Ｖ）を示し、縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ2 ）を示している。また、挿入図は、低電流密度（μＡ／ｃｍ2 ）におけるＩ−Ｖ特性を示している。ここで、窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーによる陰極と陽極との距離は、２００μｍとした。
図から明らかなように、電流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍ2 のときの電圧から、電流が流れる開始電界強度は４．２Ｖ／μｍである。また、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ2 のときの電圧から、電流が流れる閾値電界強度は４．４Ｖ／μｍであることが分かった。また、１１００Ｖの印加電圧（電界強度は５．５Ｖ／μｍ）で、電流密度が７００ｍＡ／ｃｍ2 となり、大きな電流密度及び急峻なＩ−Ｖ特性が得られることが分かった。
【００２５】
ここで、比較のために、窒化珪素ナノワイヤーの電界放出特性を測定した。Ｉ−Ｖ特性の測定から、開始電界強度は８Ｖ／μｍであり、印加電圧が１１００Ｖのときに約１０μＡという低電流しか得られなかった。
これにより、実施例の窒化ホウ素ナノシートで覆われた窒化珪素ナノワイヤーの電界放出における電流−電圧特性は低電界強度で、非常に急峻なＩ−Ｖ特性が得られ、この特性
はカーボンチューブによる電界放出特性（例えば、非特許文献１参照）に匹敵することが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば、化学的安定性に優れ、かつ、ナノサイズの窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーが得られるので、例えば、この材料を冷陰極材料としたディスプレイや電子ビーム露光装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーを製造する装置の一例を示す模式図である。
【図２】実施例で合成した堆積物の走査型電子顕微鏡像を示す図である。
【図３】実施例で合成した堆積物の透過型電子顕微鏡像を示す図である。
【図４】実施例で合成した堆積物のナノワイヤー部のエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）による測定結果を示す図である。
【図５】実施例で合成した窒化珪素ナノワイヤー上の突き出している部分のシート状物の電子線エネルギー損失分光装置（ＥＥＬＳ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｌｏｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）による測定結果を示す図である。
【図６】実施例で得られた窒化ホウ素ナノシートで被覆された窒化珪素ナノワイヤーの電界放出による電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：縦型高周波誘導加熱装置
２：反応管
３：誘導加熱コイル
４：誘導加熱コイル
５：珪素粉末
６：第１の坩堝
７：Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物粉末及び酸化ホウ素粉末の混合物
８：第２の坩堝
９：Ｂ−Ｎ−Ｏ化合物蒸気
１０：窒素ガス、または、窒素ガス及びアンモニアガスの混合ガス
【図１】
2005336009.tif 000003
【図６】
2005336009.tif 000004
【図２】
2005336009.tif 000005
【図３】
2005336009.tif 000006
【図４】
2005336009.tif 000007
【図５】
2005336009.tif 000008